Патент на изобретение №2291807

(54) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УСИЛИТЕЛЯ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к распределителям гидравлического усилителя рулевого управления транспортных средств. Распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства содержит корпус с размещенным в его центральном отверстии золотником, связанным посредством упорных подшипников с втулкой, взаимодействующей шлицами с рулевым валом, а резьбой – с валом привода перемещения золотника, соединенным с рулевым валом с помощью торсиона, рабочая часть которого расположена в зоне полости, соединенной со сливом. В торсионе выполнен глухой центральный канал, расположенный в зоне полости, соединенной со сливом рабочей жидкости, перекрывающий по длине рабочую часть торсиона и сообщающийся со стороны открытого торца с атмосферой или сигнализатором. Сигнализатор может быть выполнен в виде подпружиненного подвижного и неподвижного контактов, размещенных в глухом центральном канале торсиона. Технический результат заключается в повышении безопасности управления транспортным средством, повышении чувствительности и упрощении конструкции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к распределителям гидравлического усилителя рулевого управления транспортных средств.

Известен распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства, содержащий корпус с центрирующими пружинами и плунжерами, расположенными в реактивных камерах корпуса, золотник, связанный посредством упорных подшипников с втулкой, кинематически взаимодействующей шлицами с рулевым валом и резьбой с валом привода перемещения золотника (А.с. СССР №559853, МПК В 62 D 5/06, опубл. 30.05.1977).

К недостатку известного распределителя относится низкая чувствительность из-за повышенных сил трения в приводе перемещения золотника, вызванных преодолением реактивных сил центрирующих пружин и плунжеров и сложность конструкции.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства, содержащий корпус с плунжерами, расположенными в реактивных камерах корпуса, золотником, размещенным в его центральном отверстии и связанным посредством упорных подшипников с втулкой, кинематически взаимодействующей шлицами с рулевым валом, а резьбой с валом привода перемещения золотника, соединенным торсионом с рулевым валом (А.С. СССР №931561, МПК В 62 D 5/06, опубл. 30.05.1982).

Недостатком известного распределителя является недостаточная чувствительность из-за повышенных сил трения в приводе перемещения золотника, вызванных преодолением реактивных; сил плунжеров, сложность конструкции и недостаточная безопасность управления транспортным средством в случае усталостного разрушения рабочей части торсиона.

Задачей заявляемого изобретения является повышение безопасности управления транспортным средством, повышение чувствительности и упрощение конструкции.

Технический результат заключается в получении возможности сигнализации о неисправности торсиона.

Поставленная задача достигается за счет того, что в распределителе гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства, содержащем корпус с размещенным в его центральном отверстии золотником, связанным посредством упорных подшипников с втулкой, взаимодействующей шлицами с рулевым валом, а резьбой с валом привода перемещения золотника, соединенным с рулевым валом с помощью торсиона, рабочая часть которого расположена в зоне полости корпуса, соединенной со сливом, в торсионе выполнен глухой центральный канал, расположенный в зоне полости корпуса, соединенной со сливом рабочей жидкости, перекрывающий по длине рабочую часть торсиона и сообщающийся со стороны открытого торца с атмосферой или сигнализатором.

Сигнализатор может быть выполнен в виде подпружиненного подвижного и неподвижного контактов, размещенных в глухом центральном канале торсиона.

Заявляемые отличительные признаки: сообщение глухого центрального канала торсиона с атмосферой или сигнализатором являются альтернативными, так как при их реализации обеспечивается один и тот же технический результат – происходит сигнализация о неисправностях в торсионе: или сигнальной лампочкой в масляном баке в случае сообщения глухого центрального канала с атмосферой, или сигнальной лампочкой в сигнализаторе при замыкании подвижного и неподвижного контактов в случае сообщения глухого центрального канала с сигнализатором.

В отличие от прототипа, в котором используются два центрирующих элемента золотника: плунжеры и торсион, создающие сложность конструкции, в заявляемом устройстве применяется только один центрирующий элемент золотника – торсион.

В случае усталостного повреждения торсиона первоначально на его рабочей части образуется трещина, а так как глухой центральный канал и рабочая часть торсиона расположены в зоне полости корпуса, соединенной со сливом, рабочая жидкость из полости поступает в этот канал и далее в атмосферу, уровень рабочей жидкости при этом в масляном баке понижается, загорается его сигнальная лампочка, информируя водителя о неисправности.

При повреждении торсиона в случае соединения глухого центрального канала с сигнализатором под действием давления рабочей жидкости происходит замыкание подвижного и неподвижного контактов в сигнализаторе и загорается сигнальная лампочка в кабине водителя.

Благодаря выполнению в торсионе глухого центрального канала, расположенного в зоне полости корпуса, соединенной со сливом и перекрывающего по длине рабочую часть торсиона, в заявляемом распределителе упраздняются плунжеры и происходит повышение его чувствительности и упрощение конструкции.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

на фиг.1 изображен продольный разрез распределителя;

на фиг.2 – сечение А-А на фиг.1;

на фиг.3 – соединение глухого центрального канала торсиона с сигнализатором.

Распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства содержит корпус 1 с тремя кольцевыми канавками 2, 3 и 4. Средняя кольцевая канавка 3 соединена каналом 5 для подвода рабочей жидкости от насоса, а крайние кольцевые канавки 2 и 4 – с каналами 6 и 7 для отвода рабочей жидкости на слив. В центральном отверстии корпуса 1 установлен золотник 8, связанный посредством упорных подшипников 9 и 10 с втулкой 11, взаимодействующей шлицами с рулевым валом 12 с возможностью осевого перемещения, а резьбой с валом 13 привода перемещения золотника 8, закрепленным в крышке 14 на радиально-упорных подшипниках 15. Вал 13 привода перемещения золотника 8 шлицами и с помощью торсиона 16 соединен с рулевым валом 12. Шлицевое соединение выполнено с зазором 17, который выбирается из условия получения полного хода золотника 8.

В торсионе 16, представляющем единственный центрирующий элемент золотника 8, выполнен глухой центральный канал 18, перекрывающий по длине его рабочую часть и сообщающийся со стороны открытого торца с атмосферой или сигнализатором, включающем подпружиненный подвижный контакт 19 и неподвижный контакт 20, размещенные в глухом центральном канале 18 со стороны его открытого торца. Глухой центральный канал 18 и рабочая часть торсиона 16 расположены в зоне полости 21 корпуса 1, соединенной через полости 22 и 23, сверления 24 и 25 в корпусе 1 со сливом рабочей жидкости.

Внутренние кольца 26 и 27 упорных подшипников 9 и 10 контактируют с торцами золотника 8, наружные кольца 28 и 29 упираются соответственно в буртик втулки 11 и стопорную гайку 30. Торсион 16 фиксируется относительно вала 13 привода перемещения золотника 8 штифтом 31, установленным в продольное сверление 32. В верхней крышке 33 установлено уплотнение 34. Для соединения с полостями силового цилиндра (не показано) в корпусе 1 выполнены каналы 35 и 36.

Распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства работает следующим образом.

При нейтральном положении золотника 8, которое ему обеспечивает торсион 16, рабочая жидкость от насоса поступает к средней кольцевой канавке 3 и через кольцевые канавки 2 и 4 направляется на слив, заполняя при этом через каналы 35 и 36 полости силового цилиндра.

При повороте вала 13 привода перемещения золотника 8 происходит закрутка торсиона 16 и благодаря резьбовому соединению втулка 11 с закрепленным на ней золотником 8 по шлицам рулевого вала 12 перемещается в осевом направлении. При смещении золотника 8, величина которого ограничена зазором 17 в шлицевом соединении, прекращается доступ рабочей жидкости к одной из кольцевых канавок 2 и 4, а также к одной из полостей силового цилиндра. Рабочая жидкость от насоса подается в соответствующую полость силового цилиндра, при этом противоположная полость цилиндра соединяется со сливом. Увеличение угла закрутки торсиона 16 при повышении давления в системе обеспечивает увеличение усилия на ободе рулевого колеса пропорционально увеличению момента сопротивления повороту управляемых колес. При снятии усилия с обода рулевого колеса (не показано) торсион 16 возвращает золотник 8 в нейтральное положение.

При неработающем насосе или недостаточной эффективности гидроусилителя выбирается зазор 17 в шлицевом соединении вала 13 привода перемещения золотника 8 с рулевым валом 12 и усилие от рулевого колеса передается по механическим связям, как в рулевом управлении без гидроусилителя.

В случае усталостного повреждения торсиона 16 первоначально на его рабочей части образуется трещина и полость 21 соединяется с глухим центральным каналом 18 и атмосферой, при этом уровень рабочей жидкости в масляном баке понижается, загорается его сигнальная лампочка, информируя водителя о неисправности торсиона 16 и, следовательно, распределителя.

При установке в глухом центральном канале 18 сигнализатора в случае усталостного повреждения торсиона 16 полость 21 соединяется с глухим центральным каналом 18, под действием давления рабочей жидкости в глухом центральном канале 18 подпружиненный подвижный контакт 19 входит в соприкосновение с неподвижным контактом 20, загорается сигнальная лампочка сигнализатора, информируя водителя о неисправности торсиона 16.

Таким образом, водитель получает информацию в начальный момент усталостного повреждения торсиона и предпримет меры по обеспечению безопасности управления транспортным средством.

Формула изобретения

1. Распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства, содержащий корпус с размещенным в его центральном отверстии золотником, связанным посредством упорных подшипников с втулкой, взаимодействующей шлицами с рулевым валом, а резьбой – с валом привода перемещения золотника, соединенным с рулевым валом с помощью торсиона, рабочая часть которого расположена в зоне полости, соединенной со сливом, отличающийся тем, что в торсионе выполнен глухой центральный канал, расположенный в зоне полости, соединенной со сливом рабочей жидкости, перекрывающий по длине рабочую часть торсиона и сообщающийся со стороны открытого торца с атмосферой или сигнализатором.

2. Распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства по п.1, отличающийся тем, что сигнализатор выполнен в виде подпружиненного подвижного и неподвижного контактов, размещенных в глухом центральном канале торсиона.

РИСУНКИ